新型多功能教鞭设计

2017-03-01滨州学院经济管理学院刘玉美祁晓丽

电子世界 2017年3期

滨州学院经济管理学院刘玉美祁晓丽

新型多功能教鞭设计

滨州学院经济管理学院刘玉美祁晓丽

随着科学技术的发展，多媒体教学已成为一种常态，但随之而来也出现了一些问题，过多依赖于PPT和激光笔，但有时又需要传统教鞭来指示板书。基于此，把传统教鞭和激光笔结合起来并进行改进，设计了一种新型多功能教鞭，使老师能在PPT和板书之间转换，具有伸缩、激光指示、噪音小等优点，方便老师使用。

多功能教鞭；方便；可伸缩；噪音小

1 引言

随着科学技术的发展，多媒体教学已成为一种常态，激光笔也逐渐取代了传统教鞭。但与此同时，也出现了一些问题，如有些老师受课程特点的影响，板书的使用会多于多媒体，所以在使用激光笔之余仍然需要教鞭，而传统教鞭和激光笔之间的转换则比较麻烦。此外，使用传统教鞭在黑板上指示时也会发出比较大的声音，而激光笔自带的扩音器也会产生一定的噪音。如果能设计出一款集激光笔和传统教鞭于一体的新型多功能教鞭，且成本低廉、方便携带、噪音较小，这将会方便老师在多媒体和板书之间快速转换，而且可以给学生营造一个比较安静的课堂环境，从而提高上课效率。

2 功能需求分析

新型多功能教鞭是为了使用户在传统教鞭与激光笔之间灵活、快速转换，携带方便等目标而设计的，所以它的功能需求可以概括为：

（1）多媒体激光指示功能。这一功能沿用了传统激光笔能够指示重点内容、上下翻动PPT的特点，为大家在进行PPT展示时使用。该功能主要通过一个简单的红外线模块装置来实现的，该装置能够发送出红外射线，来指点PPT屏幕上的文字等，不仅让学生的思维能够跟随老师的教授和引导，而且还可以突出重难点知识。

（2）伸缩功能。这一功能是对传统教鞭的引用和改进，主要是通过一根伸缩杆来实现的。该功能更加适合于那些受课程特点限制而惯用板书的老师们。该装置由电机控制伸缩杆的上下伸缩，在需要指点黑板上的知识时，伸缩杆伸出，甚至在近距离指示PPT屏幕时也可以使用变长的教鞭。当需要远距离指示PPT屏幕时，收回伸缩杆，使用红外线指示功能即可。此外，在不使用多功能教鞭时，也可以使伸缩杆处于回收状态，这样方便携带。

（3）扩音功能。这一功能是由一个简单的扩音器配合电池构成，主要用于大教室或者声音低的老师使用。

（4）防噪音功能。主要是针对伸缩杆的头部采用了特殊材料，当老师拉伸伸缩杆用于在黑板上进行指点时，不会像传统教鞭一样发出声音，起到了降噪的作用。

（5）携带方便。这一功能主要是通过外观设计来实现的。外观设计成一支粗笔的样式，且有笔夹，可以夹在衣服或包上，而它的材料选用轻便的复合材料，方便使用者携带。

（6）遥控功能。这一功能也没有脱离原始激光教鞭的遥控功能，通过遥控器和安装在电脑端的接收器将多功能教鞭与多媒体及电脑以无线的形式连接起来，采用无线射频技术，在数十米之外也可操控，而且可绕过或穿过障碍物，抗干扰能力强，功耗低。

3 设计方案

3.1 外部框架设计

该新型多功能教鞭的外部框架是由高级复合塑料胶结而成，整体呈现圆柱形，可两头使用，方便红外线功能和伸缩功能二者的转换。最终的产品坚固结实，方便携带。

图1 整体结构平面图

如图1所示，位于整体结构平面图中上部的是一个红外线发射装置。当按下相应的按钮时，则由集成电路内部按编码发出驱动信号，经过功率管放大推动红外线发射管发射出去。红外线发射装置及按钮下方是PPT翻页按钮，再下面是整个动力所在，即电源的部分，里面放置了两个1.5V的纽扣电池，可从中间拧开，随时更换电池。电源的下方依次是扩音装置按钮及扩音装置，以及伸缩杆。在整体教鞭的外侧，紧邻红外发射装置的部分还设计了一个小夹子，类似于钢笔上的小夹子，它的内侧充满锯齿，能有效的夹紧衣服、课本等方便放置的地方。

3.2 伸缩装置设计

该部分是由一个普通的伸缩杆演变而成，将伸缩杆的手柄拆卸下来，粘合在教鞭的与红外发射装置相反的一端，通过在不同环境下使用者适当的拉伸来调节长度。

3.3 遥控模块设计

该遥控装置是由一个RF射频遥控器和一个接收器(USB接口)组成，RF射频摇控器内嵌有无线RF射频发射器，在使用时只需将接收器插入电脑主机的USB接口，无需安装驱动即可正常工作，使用者只需点击RF射频遥控器的开关即可。具体原理图见图2。